CN114474135A - 一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，安装在生产线传送带上，包括编码吸盘机器手支架板、丝孔、吸盘支架、吸盘、电控器、电控气阀、真空罐、真空泵、通信模块、光电开关、上位控制器。所述编码吸盘机器手支架板上均匀分布若干丝孔，所述丝孔上安装吸盘支架，所述吸盘支架上安装吸盘；在每个所述吸盘的气路上连接一个电控气阀，所述电控气阀用于控制吸盘的动作。本发明装置以规定好编码方案抓取工件，适合同时生产多个工件的工况场合，节省了人力资源，增加了工作效率，可以和任何控制系统连接使用，方便系统控制。

Description

一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，涉及自动执行器技术领域，特别涉及一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手。

背景技术

现阶段在变化镂空图案薄板产品的生产线上换位，装箱，分类等操作还是人工操作。生产线不能运行太快，另外在分类抓取时容易抓错。吸盘抓手是机器人系统进行分类抓取的常用配件，在抓取工件时候能提供很多方便。随着企业加工生产自动化程度的提高，机器人的应用越来越广，机器人用抓手的需求越来越大。目前吸盘抓手都是抓取不漏气的工件或物品，尤其是大型的板状工件物品。其特点是被抓取物件是整体不漏气或简单规则漏气，吸盘是一个或多个，气阀只有一个或几个，但是开关控制是同一个信号完成的。

本发明装置涉及到的是具有镂空不规则图案薄板工件在生产线上的抓取，由于真空吸盘对于表面已经加工产生镂空的薄板材料无法吸取搬运，目前以人工操作为主，而对于整体面积比较小的工件抓取就更困难了。因为镂空图案薄板产品总是有多处的未被镂空的面积，所以抓取薄板只要在这些地方使用吸盘就可以了。例如中国专利CN201510468990.6公开了一种气动控制吸放的永磁吸盘，用于表面已经加工产生镂空的铁磁薄片材料的抓取搬运。但是生产线上镂空图案薄板在生产过程中有几种已知图案薄板工件需要抓取，那么吸盘的吸点位置就要随时变化，因此该发明没有解决如何在多种图案中抓取固定样式的镂空图案薄板的问题。

本发明目的就是解决这种现场图案变化镂空图案工件的抓取问题。本发明用在镂空图案薄板产品自动化生产线上，例如在加工过程中或在生产线末端处理过程中。

发明内容

本发明为了有效地解决以上技术问题，本发明提供了一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，安装在生产线传送带上，包括编码吸盘机器手支架板、丝孔、吸盘支架、吸盘、电控器、电控气阀、真空部件、通信模块、光电开关、上位控制器；所述编码吸盘机器手支架板上均匀分布若干丝孔，所述丝孔上安装吸盘支架，所述吸盘支架上安装吸盘；在每个所述吸盘的气路上连接一个电控气阀，所述电控气阀用于控制吸盘的吸附动作/放开动作；每个所述电控气阀都设有进气口，所述进气口都连接在真空部件上，用于所述吸盘执行吸附动作；所述电控气阀的控制端和电源端均连接所述电控器，所述电控器通过通信模块连接所述上位控制器；所述光电开关安装在生产线传送带的侧面，还包括探测头，所述上位控制器连接所述光电开关；所述探测头用于探测镂空图案薄板工件的移动位置，所述探测头安装在生产线传送带上可观测到所述镂空图案薄板工件整体移动情况处。

进一步的，所述真空部件为真空罐、真空泵，所述电控气阀的进气口都连接在所述真空罐上，所述真空罐连接真空泵。

进一步的，所述编码吸盘机器手支架板外轮廓形状与最大的镂空图案薄板工件外轮廓形状一致。

进一步的，所述吸盘为橡胶吸盘。

进一步的，所述吸盘的直径为6毫米至数十毫米不同规格可选择，所述吸盘的个数和排列分布根据待抓取的镂空图案薄板工件的尺寸和镂空图案不同可变化。

进一步的，一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手还包括工件归位装置，安装在所述生产线传送带上。

进一步的，一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手还包括二维云台，连接所述上位控制器，将所述编码吸盘机器手支架板安装在可以进行横向位移和转动的所述二维云台上，在上位控制器发出的定位坐标控制下，主动和所述镂空图案薄板对位。

本发明的有益效果是：

(1)对于镂空图案薄板工件位置固定的工况下，本发明装置以规定好编码数据方案抓取工件。在上位控制器的信号控制下，在线快速改变吸点位置，抓取已知的几种镂空图案薄板工件的任意一种。

(2)本发明装置可以在连续作业时在上位控制器的控制下实时变换编码抓取当前镂空图案薄板工件，适合同时生产多个工件的工况场合。

(3)本发明装置使生产线的加工速度加快，特别对于有些手工工艺，减人减场地，既节省了人力资源，又增加了工作效率。

(4)本发明使用公开通用协议，可以和任何上位控制器系统连接使用，方便上位控制器系统控制。

附图说明

为了更好地表达本发明的技术方案，下面将对本发明的进行附图说明：

图1是本发明实施例一结构框图；

附图标号说明：1.电控器，2.真空罐，3.真空泵，4.编码吸盘机器手支架板，5.电控气阀，6.吸盘，7.通信模块总线，8.光电开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行细致全面地描述与说明,可以使得本领域的技术人员更好的了解本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一，一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，安装在生产线传送带上，包括编码吸盘机器手支架板4、丝孔、吸盘支架、吸盘6、电控器1、电控气阀5、真空部件、通信模块、光电开关8、上位控制器、工件归位装置；本实施例中吸盘6使用橡胶吸盘，也可以使用能实现吸附功能的其他材质吸盘。编码吸盘机器手支架板4外轮廓形状与最大的镂空图案薄板工件外轮廓形状一致，本实施例为方形设计，编码吸盘机器手支架板4上均匀分布若干丝孔，丝孔上安装吸盘支架，吸盘支架上安装吸盘6；在每个吸盘6的气路上连接一个电控气阀5，电控气阀5用于控制吸盘6的吸附动作/放开动作；每个电控气阀5都设有进气口，进气口都连接在真空部件上，进气口配合真空部件用于吸盘6执行吸附和放开动作；电控气阀5的控制端和电源端均连接电控器1，电控器1通过通信模块的通信模块总线7连接上位控制器；上位控制器连接光电开关8，光电开关8安装在生产线传送带的侧面，光电开关8还包括探测头，探测头用于探测镂空图案薄板工件的移动位置，安装在生产线传送带上可观测到镂空图案薄板工件整体移动情况处。吸盘6的直径大小从6毫米到数十毫米不同规格可选，吸盘6的个数和排列分布根据待抓取的镂空图案薄板工件的尺寸和镂空图案不同可变化；工件归位装置为吸盘6的归位装置，安装在生产线传送带上，用于各个吸盘6完成一次吸附动作后回归原位准备下一次吸附动作。

真空部件具体包括真空罐2、真空泵3，电控气阀5的进气口都连接在真空罐2上，真空罐2连接真空泵3。真空泵3和真空罐2的压力平衡在真空泵3上设定，满足可靠吸力要求即可。一个电控气阀5对应一个吸盘6，一次吸附动作需要哪几个吸盘6同时动作由电控器1控制。工艺变化等控制信息传输由上位控制器通过通信模块总线7完成。编码吸盘机器手的动作可以由工件位置光电开关8触发，也可以上位控制器的命令触发。

实施例二与实施例一的不同在于，吸盘6的定位装置为二维云台，连接上位控制器，将编码吸盘机器手支架板4安装在可以进行横向位移和转动的二维云台上，在上位控制器接收到探测头信息后发出的定位坐标控制下，主动和所述镂空图案薄板工件对位，并将其移动到需要的位置。本发明的二维云台适合生产线上的所有薄板工件抓取。

这是一个由多个小型吸盘组成的吸盘阵列，吸盘直径大小和多少取决于各种不规则图案的镂空图案薄板工件的非镂空区的大小和位置，因为生产线上镂空图案薄板工件都比较轻，每次有多于3个吸盘工作就可以了。在生产线工作前，要把每种镂空图案薄板工件的吸盘工作点设计并确定下来，这就是编码，将每种镂空图案薄板工件做编号，按编号把每种镂空图案薄板工件所需的吸盘动作方案作为编码数据存储下来。生产线传送带工作时，首先在前道工序中设置工件检测装置，识别出该镂空图案薄板工件的编号，该工件检测装置连接上位控制器，上位控制器通过编号确定编码数据。工件检测装置可以使用图像识别装置或射频识别装置及其他能实现相同功能的装置，均为现有技术。

把编码数据传输至电控器1，等需要抓取的镂空图案薄板工件在传送带上到达编码吸盘机器手支架板4抓取范围时，编码吸盘开始动作。编码数据可以存在电控器1上，也可以每次由上位控制器发送下来。进气口配合真空部件用于吸盘6执行吸附和放开动作，真空泵3抽气则开启吸附动作，放气则开启放开动作，真空罐2中的压力由真空泵3自动控制，真空泵3的输出压力可以手动设置，以适合各种镂空图案薄板工件吸附动作所需的压力。光电开关8根据反光度不同可以识别传送带和待抓取的镂空图案薄板工件，检测到待抓取的镂空图案薄板工件时，向电控器1发出已到抓取范围的信号，直接触发编码吸盘机器手的动作，或由上位控制器触发编码吸盘机器手的动作。通信模块总线7和上位控制器实时通信，采用通用的公开通信协议，可以和任何现有可用作上位控制器的系统连接使用，方便上位控制器控制。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，安装在生产线传送带上，包括编码吸盘机器手支架板、丝孔、吸盘支架、吸盘、电控器、电控气阀、真空部件、通信模块、光电开关、上位控制器；所述编码吸盘机器手支架板上均匀分布若干丝孔，所述丝孔上安装吸盘支架，所述吸盘支架上安装吸盘；在每个所述吸盘的气路上连接一个电控气阀，所述电控气阀用于控制吸盘的吸附动作/放开动作；每个所述电控气阀都设有进气口，所述进气口都连接在真空部件上，用于所述吸盘执行吸附动作；所述电控气阀的控制端和电源端均连接所述电控器，所述电控器通过通信模块连接所述上位控制器；所述光电开关安装在生产线传送带的侧面，还包括探测头，所述上位控制器连接所述光电开关；所述探测头用于探测镂空图案薄板工件的移动位置，所述探测头安装在生产线传送带上可观测到所述镂空图案薄板工件整体移动情况处。

2.根据权利要求1所述的一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，其特征在于，所述真空部件为真空罐、真空泵，所述电控气阀的进气口都连接在所述真空罐上，所述真空罐连接真空泵。

3.根据权利要求1所述的一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，其特征在于，所述编码吸盘机器手支架板外轮廓形状与最大的镂空图案薄板工件外轮廓形状一致。

4.根据权利要求1所述的一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，其特征在于，所述吸盘为橡胶吸盘。

5.根据权利要求4所述的一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，其特征在于，所述吸盘的直径不小于6毫米，所述吸盘的个数和排列分布根据待抓取的镂空图案薄板工件的尺寸和镂空图案不同变化。

6.根据权利要求1所述的一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，其特征在于，还包括工件归位装置，安装在生产线传送带上。

7.根据权利要求1所述的一种抓取多种类型镂空图案薄板工件的编码吸盘机器手，其特征在于，还包括二维云台，连接所述上位控制器，将所述编码吸盘机器手支架板安装在可以进行横向位移和转动的所述二维云台上，在上位控制器发出的定位坐标控制下，主动和所述镂空图案薄板对位。

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